潜油电磁采油泵制造技术

本发明专利技术涉及一种潜油电磁采油泵，包括金属外壳、绕组硅钢片、磁悬浮动缸体、柱状塞体、单向双作用阀体、单向阀体、空心连杆、实心连杆密封件及固定件等。其特征在于：Ａ．绕组为径向、环带状精铜片轴向叠加构造。Ｂ．磁悬浮动缸体是由永磁环与金属缸体复合而成的一体化构造。磁悬浮动体，也是泵之缸体，兼具悬浮动体与缸体的双重作用。Ｃ．磁悬浮动缸体与柱状塞体之间的作业模式是动缸体做往复运动，而柱状塞体相对保持静止。柱状塞体连同单向双作用阀体、空心连杆、实心连杆与泵的外壳保持相对静止，而磁悬浮动缸体在磁场的作用下做往复运动。由于往复运动的动缸体与静止不动的柱状塞体之间的相对运动，在单向双作用阀和单向阀的作用下，完成吸、排油过程，实现采油目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油田采油过程中所使用的一种采油装置，具体地讲是一种 潜油电磁采油泵。因其采用了与以往潜油直线电机柱塞泵不同、甚至相反的设 计理念构造，使得系统更加简单、运行更加可靠、稳定，更加适合工业化应用。 其
为油田采油装备制造业。二、 技术背景传统采油设备基本上以游梁拉杆式柱塞泵采油装置为主，大约占总采油量的85%，拉杆式柱塞泵采油装置，通过地面上的动力系统(磕头机)，提拉拉杆， 拉杆拉动柱塞泵中的柱塞上行，实现抽油的目的。拉杆式柱塞泵装置的不足在 于A、动力系统资源消耗量大，占地面积大，需要定期维护；B、拉杆与油管之 间存在偏磨，需要定期更换，维护费用高；C、冲程损失、冲程限制、冲次少， 使得系统效率不高。提高采油效率，降低采油成本一直是油田的课题。为了解 决有杆抽油系统存在的问题，近几年出现了以直线电机作为动力的潜油式直线 电机串联柱塞泵的采油装置，相关的专利有数十项之多，相关的生产企业亦有 近十家，但规模都不大，产品基本都处于试用和进一步研发阶段，井下试用的 结果是电机运行的稳定性无法保证，表明这些试用品还不具备工业化应用条件。 综观这些专利及产品，我们能够发现，以往的关注点主要集中在采油动力机与 柱塞泵的连接创新上，对电机和采油泵的改进并不多。所有相关专利及其产品 仍然沿用了筒式电机的基本构造，沿用了原拉杆式抽油泵的泵体，所谓的创新 仅仅是把直线电机的动子与柱塞泵的拉杆直接串联起来，或机上泵下，或泵上 机下，亦有一机上下泵的串联方式，靠直线电机的拉力或推力，使柱塞做往复 运动，形成了所谓的机泵一体化设计，但本质上，他们所谓的机泵一体化设计无非是动力机与泵的距离被拉近了，仅仅是机、泵紧密串联而形成的机一泵串 联体而已，并非真正意义上的一体机，称之为电机，或称之为泵都是不准确的， 而只能称之为机泵串联体。这样的构思尽管克服了传统拉杆式抽油机效率低、 偏磨、冲程损失的弊端，但仍存在不足，具体表现为A、电机绕组结构设计不 合理，难以适应高压要求，使得潜油电机无法稳定运行；B、电机与泵串联形成 的系统结构也不合理，定子绕组产生的热量无法快速散出，连续工作将导致温 度升高，当温度升高后绕组绝缘性降低，绕组被烧毁，电机无法稳定工作。C、 为了减小压力，控制工作温度，只能采取小推力、间歇冲次工作制，而这样一 来，其应用范围受到限制。D、电机与泵之间的串联方式，不同轴问题无法解决。 上述不足，制约了潜油直线电机采油装置的工业化应用与推广。潜油电磁采油泵正是针对以往潜油直线电机抽油泵的不足，采用反向思维 的创新思维模式，扬长避短，改变以往绕组的结构及缠绕模式，使用径向、环 带状导体，在提高电流密度，增大推力的同时，大大提高了绕组对压力的承受 能力，使得绕组能够在高温、高压下正常工作，稳定性得到提高；将传统的做往复运动的直线电机的动子和传统的静止的柱塞泵的缸体融为一体，形成磁悬浮动缸体，真正实现了一体化设计，彻底解决了不同轴问题；同时，改变了传 统柱塞泵拉杆拉动柱塞做往复运动，缸体静止不动的作业模式，通过连杆固定 柱状塞体，使其与绕组硅钢之间保持静止，而缸体因其兼为动体，在磁场的作 用下做往复运动，从而实现吸、排油过程。并且通过动缸体的吸、排油过程， 将绕组产生的热量，迅速带走，降低了连续工作状态下绕组温度，系统的稳定 性大大提高。空间得到极限应用，推力、冲程和冲次都有显著的提高，具备了 取代拉杆式抽油系统的性能。因此，本专利技术必将导致采油装备制造业的革命。三、
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已往潜油直线电机抽油机的弊端，设计、制造、提供一种结构简单、运行稳定；采油效率大幅提高，运营成本显著降低；操作简 单、免维护；具备工业化应用特征的潜油电磁采油泵。其
技术实现思路
包括1、绕 组的径向、环带状构造。2、动体与缸体的一体化构造。3、动缸体做往复运动， 而柱状塞体相对静止的作业模式。 本专利技术的技术方案是通过以下方式实现的潜油电磁采油泵的绕组硅钢按照推力要求可设计为1米到2 5米长，相应的推 力在10KN到50QKN之间，总泵长在2米到31米之间，往返冲程在1米到30米之间。 绕组硅钢与拉杆通过连接件固定为一体。单向双作用阀体与柱状塞体连接后， 与上下拉杆连接，之后置于动缸体内，在拉杆两端穿入单向阀，并固定在动体 两端口。将动缸体等一并安装到绕组硅钢腔内，连杆两端再固定在绕组硅钢两 端口连接件上，空心连杆与出油管连接。整个泵体与出油管及电缆一起放到油 层下，电缆与地面电控系统连接，现场电控系统通过GPRS系统与中心监控室、 作业队无线连接，实现远程监控。当监控中心发出动作指令后，动作指令被无 线传给现场电控系统，现场电控系统控制绕组硅钢产生磁场，在磁场的作用下， 磁悬浮动缸体动作。当动缸体上行时，下部单向阀关闭，柱状塞体下部空间缩 小，油的压力推动单向双作用阀上行，打开的同时，封闭阀体上面的进油孔， 下部腔体内的油被压入空心连杆后，进入出油管；同时，上部腔体的上单向阀 开启，油通过阀体进入腔体，完成吸油过程。当动缸体下行时，上端单向阀关 闭，下端单向陶开启，单向双作用阀下移，关闭下腔与空心连杆通路，开启上 腔与空心连杆的通路，上腔的油被挤压进入空心连杆，进人出油管，下腔完成 吸油过程。动缸体的往复不间断运动，上下腔体吸排同时进行，实现采油目的。四附图说明图1——潜油电磁采油泵结构示意2——绕组结构示意图 图3——动缸体结构示意l中l一出油管2—衬管3—空心连杆4—绕组硅钢5—单向阀6—金属外壳7—柱状塞体8—单向双作用阀9一动缸体1G—实心 连杆11—单向阀12—进油孔13—防沙管 图2中14—硅钢15—径向环带状轴向叠加绕组16—单片硅钢 17—单片绕组图3中18—磁隔离定位环19一永磁环体20—金属缸体如图2所示，本专利技术的绕组采用径向环带状精铜带轴向叠加构造。这样的构 造最大限度地提高了绕组电流密度，电磁推力显著增大；绕组抗冲击能力显著 提高，绕组工作稳定性得到保证。图3所示，动缸体采用金属缸体与永磁体、磁隔离定位环一体化构造，真正 实现了机电一体化构造，最大限度地利用了有限空间。图1所示，潜油电磁采油泵采取了动缸体运动，而柱状塞体保持相对静止的 作业模式，简化了系统结构，不同轴、密封难度大、空间利用率低等弊端得到 彻底剔除，系统稳定性得到显著提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潜油电磁采油泵，包括金属外壳、绕组硅钢、磁悬浮动缸体、柱状塞体、单向双作用阀体、单向阀体、空心连杆、实心连杆、密封件及固定件等。其特征在于：绕组由径向、环带状精铜片叠加构造，最大限度地提高了电流密度及绕组的抗冲击性能。

【技术特征摘要】
一种潜油电磁采油泵，包括金属外壳、绕组硅钢、磁悬浮动缸体、柱状塞体、单向双作用阀体、单向阀体、空心连杆、实心连杆、密封件及固定件等。其特征在于1、绕组由径向、环带状精铜片叠加构造，最大限度地提高了电流密度及绕组的抗冲击性能。1、 绕组由径向、环带状精铜片叠加构造，最大限度地提高了电流密度及绕 组的抗冲击性能。2、 磁悬浮动缸体是由永磁环与金属缸体复合而成的一体化构造。磁悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵润波，
申请(专利权)人：赵润波，
类型：发明
国别省市：89[]